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臭氧化--生物活性炭技术的开展进程

2017-05-27 15:38:39 益达滤材 阅读

  从六十年代末开端欧美兴旺国度在饮用水处置中较普遍地采用了活性炭,以进一步去除水中的有机污染物,这时活性炭处置前多采用预氯化。在此状况下,炭床进水中含有游离氯,微生物的生长受到抑制,炭床中没有分明的生物活性。
  臭氧化与活性炭吸附的结合使用是1961年在德国Dusseldorf 市Amstaad水厂中开端的。由于该厂水源--莱茵河水质不断好转,原有的河岸过滤→臭氧化→过滤→加氯的工艺已不能满足要求,为了提高出水水质,进一步消除嗅味,在过滤后又加上了活性炭吸附。该流程与事先一般采用的预氯化活性炭流程相比较,出水水质分明提高,炭的使用周期大为延长。尔后,经过多年的使用和研究,逐渐以为炭床中少量生长的微生物所具有的生物活性是处置效率提高和炭使用周期延长的主要原因。

  以预臭氧化替代预氯化,可以使水中一些原来不易生物降解的有机物变成可生物降解的有机物,臭氧化的同时还可提高水中溶解氧的含量。此外,水中溶解臭氧的浓度很低,自分解速度又快,活性炭对溶解臭氧有催化分解作用,因此不会抑制床中微生物的生长,与预氯化时的状况完全不同。下面这些因素都可促进床中微生物的生长。在适当的设计和运行条件下,活性炭床中保持好氧状态,在炭粒表面熟长着少量的好氧微生物,充沛发扬了它们对有机物的分解作用,显著地提高了出水水质,并延长了活性炭的使用周期,由于这种活性炭具有分明的生物活性,后来被称之为生物活性炭。
  法国是早在给水处置厂应用臭氧化技术的国度,臭氧化-双过滤技术是其工艺特色。Rouen La Chapella水厂以地下水为原水,处置才能5万m3/d,由于水体污染以及地下水的过度开采,招致水中氨氮、铁、锰和有机污染物浓渡过高。为解决这些问题,1976年饮用水深度污染设施投入使用,该工艺采用两阶段臭氧化流程9。水经过预臭氧化(接触时间为4min,均匀臭氧投量0.5mg/l),进入双层滤池,滤料采用石英砂和活性炭。之后停止后臭氧化(水力停留时间10min,投量为0.6mg/l),然后安全投氯。处置后以有机物的综合指标权衡,去除率可达50%以上,而臭氧化与双层过滤对去除挥发性有机氯化物效果也很显著。  瑞士使用臭氧处置地下水和地表水已有近半个世纪的历史,大的苏黎世Lengg水厂处置才能25万m3/d。该水厂将臭氧和活性炭结合使用,以去除水中的有机污染物10。臭氧的投加方式为预臭氧化和中间臭氧化,其投加总量为3.0mg/l。通过取消预氯化,消除了饮用水的卤仿、醛和酮类物质。预臭氧化的投量为0.4~2mg/l,对水停止消毒,同时消除藻类,部分地去除色度和嗅味,并控制总三卤甲烷(THMS)的生成。中间臭氧化可氧化水中的有机物质,并再次消毒,其氧化产物为易生物降解的小分子有机物。由于生物作用,活性炭的使用周期可由1年延长到3~5年。
  这些国度臭氧化-生物活性炭技术的应用,为我国饮用水深度污染工艺技术研究提供了有益的借鉴,对我国开发具有中国特色的臭氧化-生物活性炭技术起到积极的促进作用。
  我国自七十年代以来开端对臭氧化--生物活性炭停止研究,在八十年代初,先后建成一批应用该工艺的深度污染水厂。
 北京田村山水厂是我国较早采用臭氧化-生物活性炭技术的现代化水厂,处置水量为17万m3/d,1985年投产,是北京市第一座取用地表水源(官厅水库)的净水厂。由于水源污染较重,嗅味、色度、有机物和氨氮浓度都较高,因此1984年以来原水常常规处置后,又停止了臭氧化-生物活性炭深度污染。臭氧的设计投加量为2mg/l,接触反响时间10min,活性炭滤池炭层厚1.5m,滤速为10m/hr。出水水质:色度<5度,无异嗅和异味,浊度<2NTU,NO2—-N由0.03降到0.01mg/l,COD、Mn由4mg/l降至3mg/l左右。由于臭氧设备全套从日本引进,运行维护困难,加之后来水源由官厅改用密云水库,水质有了很大改善,所以臭氧系统常常处于停机状态。 


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